package Demo3_1;

/**
 * Created with IntelliJ IDEA.
 * Description:
 * User：Lenovo
 * Date:2025-03-01
 * Time:20:36
 */
public class PriorityQueue {
    public int[] elem;
    public int usedSize;

    public PriorityQueue() {
        this.elem = new int[10];
        this.usedSize = 0;
    }

    /**
     * 建堆的时间复杂度：O(n)
     *
     * @param array
     */
    public void createHeap(int[] array) {
        // 首先将传入的数组元素复制到 elem 数组中
        this.elem = new int[array.length];
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            this.elem[i] = array[i];
        }
        this.usedSize = array.length;
        // 从最后一个非叶子节点开始，依次进行向下调整
        for (int i = (usedSize - 2) / 2; i >= 0; i--) {
            shiftDown(i, usedSize);
        }
    }

    /**
     * @param root 是每棵子树的根节点的下标
     * @param len  是每棵子树调整结束的结束条件
     *             向下调整的时间复杂度：O(logn)
     */
    private void shiftDown(int root, int len) {
        int parent = root;
        int child = 2 * parent + 1;
        while (child < len) {
            // 找到左右孩子中较大的那个
            if (child + 1 < len && elem[child] < elem[child + 1]) {
                child++;
            }
            // 如果孩子节点比父节点大，则交换它们的值
            if (elem[child] > elem[parent]) {
                int tmp = elem[child];
                elem[child] = elem[parent];
                elem[parent] = tmp;
                parent = child;
                child = 2 * parent + 1;
            } else {
                break;
            }
        }
    }

    /**
     * 入队：仍然要保持是大根堆
     *
     * @param val
     */
    public void push(int val) {
        if (isFull()) {
            // 如果队列已满，进行扩容
            elem = java.util.Arrays.copyOf(elem, 2 * elem.length);
        }
        // 将元素添加到队列末尾
        elem[usedSize] = val;
        usedSize++;
        // 对新添加的元素进行向上调整
        shiftUp(usedSize - 1);
    }

    private void shiftUp(int child) {
        int parent = (child - 1) / 2;
        while (child > 0) {
            // 如果孩子节点比父节点大，则交换它们的值
            if (elem[child] > elem[parent]) {
                int tmp = elem[child];
                elem[child] = elem[parent];
                elem[parent] = tmp;
                child = parent;
                parent = (child - 1) / 2;
            } else {
                break;
            }
        }
    }

    public boolean isFull() {
        return usedSize == elem.length;
    }

    /**
     * 出队【删除】：每次删除的都是优先级高的元素
     * 仍然要保持是大根堆
     */
    public void pollHeap() {
        if (isEmpty()) {
            return;
        }
        // 将堆顶元素与最后一个元素交换
        int tmp = elem[0];
        elem[0] = elem[usedSize - 1];
        elem[usedSize - 1] = tmp;
        usedSize--;
        // 对堆顶元素进行向下调整
        shiftDown(0, usedSize);
    }

    public boolean isEmpty() {
        return usedSize == 0;
    }

    /**
     * 获取堆顶元素
     *
     * @return
     */
    public int peekHeap() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("堆为空，无法获取堆顶元素");
        }
        return elem[0];
    }
    public static void main(String[] args) {
        PriorityQueue pq = new PriorityQueue();
        int[] array = {3, 5, 2, 7, 1, 4, 6};
        pq.createHeap(array);

        System.out.println("堆顶元素: " + pq.peekHeap());

        pq.push(8);
        System.out.println("插入 8 后堆顶元素: " + pq.peekHeap());

        pq.pollHeap();
        System.out.println("删除堆顶元素后堆顶元素: " + pq.peekHeap());
    }
}
